Flask Web开发基础：数据库与ORM实战

该文介绍了如何使用 Flask、SQLAlchemy 和 SQLite 实现数据库操作。首先，通过创建虚拟环境和安装 flask-sqlalchemy（版本2.5.1）及 sqlalchemy（版本1.4.47）来设置环境。接着，配置数据库URI，定义User和Movie模型类表示数据库表，并通过db.create_all()创建表。文章还展示了如何插入、查询、更新和删除记录，强调了db.session.commit()在保存更改中的关键作用。查询涉及filter、order_by等方法，提供了一系列示例。

以 sqlite + SQLAlchemy 为案例，基于 flask 完成对数据库的连接、操作数据库、操作表记录。

使用 SQLAlchemy 操作数据库

SQLAlchemy------一个 Python 数据库工具（ORM，即对象关系映射）。

通过定义模型类（python代码的类）来表示数据库的表，flask 有很多第三方扩展，选择 flask-sqlalchemy 扩展集成 SQLAlchemy

安装环境

shell 复制代码

mkdir 3-flask-db-sqlalchemy
#创建虚拟环境
python -m venv venv
#激活虚拟环境
./venv/Scripts/activate

安装依赖

要同时安装 flask-sqlalchemy 和 sqlalchemy

shell 复制代码

pip install flask==2.3.3
pip install flask-sqlalchemy==2.5.1 sqlalchemy==1.4.47

提示 Flask-SQLAlchemy 3.x / SQLAlchemy 2.x 版本有一些大的变化，所以这里固定安装 2.5.1 和 1.4.47 版本。

配置数据库并初始化

数据库 URI： sqlite 的绝对路径，根目录下/data.db

python 复制代码

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy
import sqlalchemy as sa
import os 
import sys

WIN= sys.platform.startswith("win")
if WIN:
    prefix = "sqlite:///"
else:
    prefix =  "sqlite:"   

app = Flask(__name__)
app.config["SQLALCHEMY_DATABASE_URI"] = prefix + os.path.join(app.root_path , 'data.db')
app.config['SQLALCHEMY_TRACK_MODIFICATIONS'] = False  # 关闭对模型修改的监控

# 在扩展类实例化前加载配置
db = SQLAlchemy(app)

定义数据库模型

db 是前一步实例化的变量。由于db.Column db.Integer 没有提示，改为手动引入 sqlalchemy 。

python 复制代码

import sqlalchemy as sa
class User(db.Model):
    id = sa.Column(sa.Integer, primary_key=True)  # 主键
    name = sa.Column(sa.String(20))  # 名字

class Movie(db.Model):
    id = sa.Column(sa.Integer, primary_key=True)  # 主键
    title = sa.Column(sa.String(60))  # 电影标题
    year = sa.Column(sa.String(4))  # 电影年份

模型类要声明继承 db.Model
在 db.Column() 中添加额外的选项（参数）可以对字段进行设置。比如，primary_key 设置当前字段是否为主键。除此之外，常用的选项还有 nullable（布尔值，是否允许为空值）、index（布尔值，是否设置索引）、unique（布尔值，是否允许重复值）、default（设置默认值）等。

每一个类属性（字段）要实例化 db.Column，传入的参数为字段的类型，下面的表格列出了常用的字段类。

字段类	说明
db.Integer	整型
db.String (size)	字符串，`size` 为最大长度，例如 `db.String(20)`
db.Text	长文本
db.DateTime	时间日期，Python `datetime` 对象
db.Float	浮点数
db.Boolean	布尔值

数据库操作

创建数据库

python 复制代码

db.create_all() #如果没有就，创建数据库表，有的话就不执行

更新表结构

注意：drop_all()会删除所有数据

python 复制代码

#你改动了模型类，想重新生成表模式，需要先执行删除，再创建。
db.drop_all() #注意：会删除所有数据
db.create_all()

表记录插入

分为三个步骤

创建记录
添加到会话
提交会话

User Movie 为上面建立的模型类

python 复制代码

user = User(name='Grey Li')  # 创建一个 User 记录
m1 = Movie(title='Leon', year='1994')  # 创建一个 Movie 记录
m2 = Movie(title='Mahjong', year='1996')  # 再创建一个 Movie 记录
db.session.add(user)  # 把新创建的记录添加到数据库会话
db.session.add(m1)
db.session.add(m2)
db.session.commit()  # 提交数据库会话，只需要在最后调用一次即可

提示在实例化模型类的时候，我们并没有传入 id 字段（主键），因为 SQLAlchemy 会自动处理这个字段。

最后一行 db.session.commit() 很重要，只有调用了这一行才会真正把记录提交进数据库，前面的 db.session.add() 调用是将改动添加进数据库会话（一个临时区域）中。

表记录查询

查询语句语法

<模型类>.query.<过滤方法（可选）>.<查询方法>

过滤方法

过滤方法	说明
filter()	使用指定的规则过滤记录，返回新产生的查询对象
filter_by()	使用指定规则过滤记录（以关键字表达式的形式），返回新产生的查询对象
order_by()	根据指定条件对记录进行排序，返回新产生的查询对象
group_by()	根据指定条件对记录进行分组，返回新产生的查询对象

查询方法

查询方法	说明
all()	返回包含所有查询记录的列表
first()	返回查询的第一条记录，如果未找到，则返回 None
get(id)	传入主键值作为参数，返回指定主键值的记录，如果未找到，则返回 None
count()	返回查询结果的数量
first_or_404()	返回查询的第一条记录，如果未找到，则返回 404 错误响应
get_or_404(id)	传入主键值作为参数，返回指定主键值的记录，如果未找到，则返回 404 错误响应
paginate()	返回一个 Pagination 对象，可以对记录进行分页处理

User Movie 为上面建立的模型类

python 复制代码

movie = Movie.query.first()  # 获取 Movie 模型的第一个记录（返回模型类实例）
print(movie.title)
Movie.query.all()  # 获取 Movie 模型的所有记录，返回包含多个模型类实例的列表
Movie.query.count()  # 获取 Movie 模型所有记录的数量
Movie.query.get(1)  # 获取主键值为 1 的记录
Movie.query.filter_by(title='Mahjong').first()  # 获取 title 字段值为 Mahjong 的记录
Movie.query.filter(Movie.title=='Mahjong').first()  # 等同于上面的查询，但使用不同的过滤方法

提示我们在说 Movie 模型的时候，实际指的是数据库中的 movie 表。表的实际名称是模型类的小写形式（自动生成），如果你想自己指定表名，可以定义 __tablename__ 属性。

对于最基础的 filter() 过滤方法，SQLAlchemy 支持丰富的查询操作符，具体可以访问文档相关页面查看。除此之外，还有更多的查询方法、过滤方法和数据库函数可以使用，具体可以访问文档的 Query API 部分查看。

表记录更新

python 复制代码

movie = Movie.query.get(2)
movie.title = 'WALL-E'  # 直接对实例属性赋予新的值即可 
movie.year = '2008' 
db.session.commit()  # 注意仍然需要调用这一行来提交改动

表记录删除

python 复制代码

movie = Movie.query.get(1)
db.session.delete(movie)  # 使用 db.session.delete() 方法删除记录，传入模型实例
db.session.commit()  # 提交改动